仿海豚推进机构的制作方法

2021-02-10 00:02:28|

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本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种仿海豚推进机构。

背景技术：

作为一种探索和开发海洋的主要载体，水下机器人具备重要的民用和军事价值。然而，现有的水下机器人大多采用螺旋桨或者泵喷推进方式，存在机动性差、噪声大、隐蔽性低的缺点。鱼类在漫长的自然选择过程中进化出优异的生理结构和非凡的运动性能，具有运动灵活、机动性强和对水流扰动较低的特点，仿生机器鱼的研究将为高性能水下机器人的研制和应用提供重要的技术支撑。

然而，现有的仿机器鱼推进机构大多采用多关节模块串联驱动方式，每个关节模块内都都有动力装置，动力装置输出轴通过传动机构驱动下一关节模块运动。由于每个关节模块内都安装有动力装置，增加了关节运动过程中的转动惯量、降低了运动效率和运动的灵活性。同时，现有的多关节模块仿生机器鱼推进机构大多通过电机的正反转实现往复摆动，虽然机械结构简单，但是电机频繁正反转严重影响推进机构的工作性能和可靠性，降低使用寿命。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中多关节模块串联的仿生鱼推进机构存在的关节模块转动惯量大、运动效率低、运动灵活性差、可靠性差、使用寿命低的问题，本发明提供一种仿海豚推进机构，包括本体，所述本体包括顺次连接的腰尾基座模块、腰部前舱模块、腰部后舱模块、尾部模块，所述腰部后舱模块的前端、后端分别与所述腰部前舱模块、所述尾部模块铰接；

所述本体内部设置有驱动单元和动力单元，所述动力单元包括动力装置和飞轮装置，所述动力装置的第一输出轴、第二输出轴分别与所述飞轮装置、所述驱动单元连接；

所述驱动单元包括第一驱动装置，所述动力装置的第二输出轴与所述第一驱动装置的输入端连接，所述第一驱动装置的第一输出端和第二输出端同轴背向设置于所述腰尾基座模块内，所述第一驱动装置的第一输出端和第二输出端分别用于将所述动力装置的回转运动转换为往复运动；

所述第一驱动装置的第一输出端与所述腰部后舱模块连接，以使所述腰部后舱模块绕其与所述腰部前舱模块的铰接部往复摆动；

所述第一驱动装置的第二输出端与所述尾部模块连接，以使所述尾部模块绕其与所述腰部后舱模块的铰接部往复摆动。

在一些优选技术方案中，所述第一驱动装置设置于所述腰尾基座模块内部，所述腰尾基座模块包括基座，所述基座垂直于所述动力装置的输出轴设置；

所述第一驱动装置包括第一传动机构和腰尾主轴，所述第一传动机构包括锥齿轮组件，所述锥齿轮组件包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述动力装置的第二输出轴连接，所述第二锥齿轮通过第一固定构件设置于所述基座，所述第二锥齿轮与所述腰尾主轴连接，所述第一传动机构用于驱动所述腰尾主轴绕其自身轴向旋转，所述腰尾主轴的两端分别为所述第一驱动装置的第一输出端和第二输出端。

在一些优选技术方案中，所述第一传动机构还包括链轮组件和张紧机构，所述第二锥齿轮通过所述链轮组件与所述腰尾主轴连接；

所述腰尾主轴的外表面中部设置有卡合部，所述链轮组件包括链轮、以及同时与所述链轮和所述卡合部配合的链条；

所述腰尾主轴通过第二固定构件设置于所述基座，所述第二固定构件设置于所述第一固定构件正上方，所述链轮通过所述第一固定构件同轴设置于所述第二锥齿轮的一侧；

所述张紧机构包括张紧轮和张紧驱动机构，所述张紧驱动机构通过改变所述张紧轮相对于所述腰尾主轴的水平位置以维持所述链条的张紧度。

在一些优选技术方案中，所述第一驱动装置还包括第二传动机构和第三传动机构，所述第二传动机构的输入端与所述第一驱动装置的第一输出端连接，所述第三传动机构的输入端与所述第一驱动装置的第二输出端连接，所述第二传动机构和所述第三传动机构均包括曲柄摇杆机构，所述第二传动机构、所述第三传动机构用于将所述腰尾主轴的回转运动转换为往复运动。

在一些优选技术方案中，所述驱动单元还包括第二驱动装置，所述第一驱动装置的第一输出端通过所述第二驱动装置与所述腰部后舱模块连接，所述第二驱动装置用于将往复运动传递至所述腰部后舱模块。

在一些优选技术方案中，所述驱动单元还包括第三驱动装置，所述第一驱动装置的第二输出端通过所述第三驱动装置与所述尾部模块连接，所述第三驱动装置用于将往复运动传递至所述尾部模块。

在一些优选技术方案中，所述第三驱动装置包括连杆机构，所述连杆机构包括平行设置的第一摇杆和第二摇杆，以及平行设置的第一连杆和第二连杆，所述第一摇杆、所述第一连杆、所述第二摇杆、所述第二连杆首尾顺次铰接构成平行四边形；

所述第一摇杆中部与所述第一驱动装置的第二输出端连接，所述第二摇杆中部设置有第一装配部，所述尾部模块的传动轴设置有第二装配部，所述第二摇杆通过所述第一装配部装设于所述第二装配部；

所述第一摇杆、所述第二摇杆的转动面分别垂直于所述第一驱动装置的第二输出端、所述尾部模块的传动轴的轴向；

所述第一驱动装置的第二输出端驱动所述第一摇杆在一定角度内往复转动，以通过所述第二摇杆带动所述尾部模块在一定角度内往复转动。

在一些优选技术方案中，所述连杆机构相对于该推进机构的背中线倾斜设置。

在一些优选技术方案中，所述尾部模块还包括第四驱动装置，所述第四驱动装置包括摆动杆、过渡块和尾鳍，两个所述过渡块分别设置于所述尾部模块的传动轴两端，所述摆动杆为l形构件，两个所述摆动杆一端通过所述过渡块与所述传动轴连接，另一端与尾鳍连接；

所述摆动杆与所述过渡块的连接端设置有若干个沿传动轴周向均匀分布的弧形轨道，所述过渡块上设置有与所述弧形轨道一一对应配合的若干个滑动转动部，当所述传动轴往复转动时，在所述传动轴的带动下，所述滑动转动部能够在所述弧形轨道内往复滑动，以带动所述尾鳍往复摆动。

在一些优选技术方案中，所述动力装置包括双输出轴电机。

本发明的有益效果:

本发明的仿海豚推进机构，将动力装置布置于关节模块外，通过传动机构实现关节模块运动，降低了本发明各关节模块的转动惯量，提高了运动效率和灵活性，实现了更为逼真的仿生效果。

本发明的仿海豚推进机构，仅使用一个动力装置即实现了腰尾两关节的运动，与两个动力装置带动腰尾两关节运动相比，整体结构更为紧凑，提高了空间利用率。

本发明的仿海豚推进机构，通过驱动装置实现了推进机构各关节的往复运动，不需要依靠电机频繁换向，极大地提高了推进机构的工作性能和可靠性，增加了使用寿命。

本发明的仿海豚推进机构，通过平面连杆机构实现关节往复运动，可以实现较远距离运动的传递，同时可以传递较大的扭矩，具有较强的实用性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种实施例的仿海豚推进机构整体结构示意图；

图2为本发明一种实施例中腰尾基座模块外部结构示意图；

图3为本发明一种实施例中第一传动机构结构示意图；

图4为本发明一种实施例中腰尾基座模块内部结构示意图；

图5为本发明一种实施例中腰部前舱模块内部结构剖视图；

图6为本发明一种实施例中腰部后舱模块外部结构示意图；

图7为本发明一种实施例中腰部前舱模块壳体内部结构示意图；

图8为本发明一种实施例中第六传动机构示意图；

图9为本发明一种实施例中尾部模块内部结构剖视图；

图10为本发明一种实施例中尾部模块结构示意图；

图11为本发明一种实施例的仿海豚推进机构结构示意图一；

图12为本发明一种实施例的仿海豚推进机构结构示意图二；

附图标记列表：

1-腰尾基座模块，2-腰部前段模块，3-腰部后段模块，4-尾部模块，5-腰尾基座前舱，6-腰尾基座后舱，7-基座，8-腰尾电机，9-腰尾电机安装座，10-飞轮装置，11-锥齿轮组件，12-链轮，13-链条，14-张紧轮，15-腰尾主轴，16-腰部曲柄，17-腰部连杆，18-腰部摇杆，19-尾部曲柄，20-尾部连杆，21-尾部摇杆，22-腰部浮体材料，23-腰关节壳体密封盖，24-第一传动轴，25-第一传动轴支撑座，26-腰部摆动壳体，27-摆动套筒，28-第二传动轴，29-第二传动轴支撑座，30-腰部舱体，31-第一摇杆，32-第二摇杆，33-第三摇杆，34-第一连杆，35-第二连杆，36-尾部壳体，37-尾部浮体材料，38-尾鳍，39-第三传动轴，40-第三传动轴支撑座，41-过渡块，42-尾柄，43-弧形轨道，44-腰部前舱模块壳体，45-限位槽。

具体实施方式

为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明的一种仿海豚推进机构，包括本体，本体包括顺次连接的腰尾基座模块、腰部前舱模块、腰部后舱模块、尾部模块，腰部后舱模块的前端和后端分别与腰部前舱模块铰接；

本体内部设置有驱动单元和动力单元，动力单元包括动力装置和飞轮装置，动力装置的第一输出轴、第二输出轴分别与飞轮装置、驱动单元连接；

驱动单元包括第一驱动装置，动力装置的第二输出轴与第一驱动装置的输入端连接，第一驱动装置的第一输出端和第二输出端同轴背向设置于腰尾基座模块内，第一驱动装置的第一输出端和第二输出端分别用于将动力装置的回转运动转换为往复运动；

第一驱动装置的第一输出端与腰部后舱模块连接，以使腰部后舱模块绕其与腰部前舱模块的铰接部往复摆动；

第一驱动装置的第二输出端与尾部模块连接，以使尾部模块绕其与腰部后舱模块的铰接部往复摆动。

为了更清晰地对本发明仿海豚推进机构进行说明，下面结合附图对本发明一种优选实施例进行展开详述。

作为本发明的一个优选实施例，本发明的仿海豚推进机构如图1所示，包括本体，该本体外壳仿海豚设计，其包括顺次连接的腰尾基座模块1、腰部前舱模块2、腰部后舱模块3、尾部模块4，腰部后舱模块3的前端和后端分别与腰部前舱模块2和尾部模块4铰接；即腰尾基座模块1与腰部前舱模块2固定连接，腰部前舱模块2和腰部后舱模块3铰接，腰部后舱模块3和尾部模块4铰接。腰尾基座模块1、腰部前舱模块2、腰部后舱模块3、尾部模块4中静密封采用o型圈密封，动密封采用泛塞密封。本体外形沿长度方向呈流线型设置，其外形体积依次减小，以降低推进时的水阻力，同时本发明的外壳且保证浮力与重力基本一致。

本体内部设置有驱动单元和动力单元，其中，动力单元包括动力装置和飞轮装置10，在本发明的优选实施例中，动力装置包括两个输出轴，其中，动力装置第一输出轴与飞轮装置10连接、动力装置第二输出轴与驱动单元连接；优选地，动力装置包括双输出轴电机，其两个输出轴背向设置，有利于本发明仿海豚推进机构的内部重量均匀分布，使得仿海豚推进机构更加稳定，不易翻倒。

参阅图4，动力装置包括腰尾电机8，其通过腰尾电机安装座9装设于腰尾基座模块1内部，腰尾电机安装座9使得腰尾电机8的输出轴沿仿海豚推进机构长度方向设置。腰尾电机8的第一输出轴与飞轮装置10连接，参阅图4和图2，飞轮装置10通过安装架与腰尾基座模块1的外壳固定，其设置于腰尾基座模块1的底部，用于保证浮心在重心上方，使得仿海豚推进机构更加稳定，不易翻倒。飞轮装置10用于减小腰尾电机8电流工作模式下的速度波动，降低腰尾电机8受负载变化的影响。腰尾电机8的第二输出轴与驱动单元连接。

驱动单元包括第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置。具体地，动力装置的第二输出轴与第一驱动装置的输入端连接，第一驱动装置具有两个输出端，具体而言，第一驱动装置的第一输出端和第二输出端同轴背向设置于腰尾基座模块1内，第一驱动装置的第一输出端和第二输出端分别用于将动力装置的回转运动转换为往复运动；第一驱动装置的第一输出端通过第二驱动装置与腰部后舱模块连接，以使腰部后舱模块3绕其与腰部前舱模块2的铰接部往复摆动；第一驱动装置的第二输出端通过第三驱动装置与尾部模块4连接，以使尾部模块4绕其与腰部后舱模块3的铰接部往复摆动。

具体地，第一驱动装置设置于腰尾基座模块1内部，腰尾基座模块1包括基座7，基座7垂直于动力装置的输出轴设置，此动力装置的输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴和第二输出轴平行。

进一步地，第一驱动装置包括第一传动机构和腰尾主轴15，腰尾主轴15的两端分别为第一驱动装置的第一输出端和第二输出端。具体而言，第一传动机构包括锥齿轮组件11，锥齿轮组件11包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一锥齿轮与腰尾电机8的第二输出轴连接，第二锥齿轮通过第一固定构件设置于基座7，第二锥齿轮与腰尾主轴15连接，第一传动机构用于驱动腰尾主轴15绕其自身轴向旋转。

进一步地，第一传动机构还包括链轮组件，第二锥齿轮通过链轮组件与腰尾主轴15连接；链轮组件包括链轮12和链条13，腰尾主轴15的外表面中部设置有卡合部，链条13同时与链轮12和以及腰尾主轴15的卡合部配合。腰尾主轴15通过第二固定构件设置于基座7，第二固定构件设置于第一固定构件正上方，链轮12通过第一固定构件同轴设置于第二锥齿轮的一侧；链轮12、腰尾主轴15的转动面分别通过第一固定构件、第二固定构件垂直于动力装置的第二输出轴的轴向设置。优选地，第一传动机构还包括张紧机构，张紧机构包括张紧轮14和张紧驱动机构，常规状态下，张紧轮14位于链条13外部与链条13紧密接触，使其向腰尾主轴方向弯曲，张紧驱动机构通过改变张紧轮14相对于腰尾主轴15的水平位置以维持链条13的张紧度，即驱动张紧轮14远离链条13即可使得链条13松弛，驱动张紧轮14靠近链条13即可使得链条13张紧。腰尾电机8的第二输出轴通过锥齿轮组件11，带动链轮12转动，链轮12通过链条13带动腰尾主轴15转动。即第一传动机构通过锥齿轮组件及链轮组件的配合将动力装置第二输出轴的第一方向回转运动转换成第二方向回转运动。其中第一方向为本发明仿海豚推进机构外壳的长度方向，即背中线方向；第二方向为垂直于本发明仿海豚推进机构背中线的方向。

在本发明的一些优选实施例中，第一驱动装置还包括第二传动机构和第三传动机构，第二传动机构的输入端与第一驱动装置的第一输出端连接，即腰尾主轴15的第一输出端；第三传动机构的输入端与第一驱动装置的第二输出端连接，即腰尾主轴15的第二输出端；第二传动机构和第三传动机构均包括曲柄摇杆机构，第二传动机构、第三传动机构用于将腰尾主轴15的回转运动转换为往复运动。第一驱动装置的第二输出端可直接与尾部模块连接，也可以间接与尾部模块连接，具体地，当第一驱动装置的第二输出端可以通过连接件与腰部前舱模块连接，而后与尾部模块连接，具体地，腰尾主轴15的第二输出端可以通过摆动套筒27间接与尾部模块4连接。

具体地，参阅图4，第二传动机构包括腰部曲柄16、腰部连杆17、腰部摇杆18，腰部曲柄16一端与腰尾主轴15的第一输出端连接，另一端与腰部连杆17连接，腰部连杆17与腰部摇杆18连接，带动腰部摇杆18往复摆动。第三传动机构包括尾部曲柄19、尾部连杆20、尾部摇杆21。尾部曲柄19一端与腰尾主轴15的第二输出端连接，另一端与尾部连杆20连接，尾部连杆20与尾部摇杆21连接，带动尾部摇杆21往复摆动。基座7设置有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔均设置于腰尾主轴15的下方，腰部摇杆18和尾部摇杆21分别穿设于第一通孔和第二通孔，并相对于该仿海豚机构本体的高度方向做往复运动。

进一步地，本发明的腰尾主轴15两端分别设置有涨套，腰尾主轴15两端分别通过涨套与曲柄(腰部曲柄16、尾部曲柄19)连接，通过调整涨套的松紧度，即可使得套设于涨套外的曲柄相对涨套进行转动，从而调整曲柄相对腰尾主轴15的转动角度，即调整腰部曲柄16、尾部曲柄19的相对角度，进而实现调节相位关系。本发明通过调节涨套螺钉的松紧度即可调整涨套与曲柄之间的传动关系；当螺丝拧松时，涨套与套设其外侧的曲柄可以相对转动，当螺丝拧紧时，涨套与套设其外侧的曲柄则之间紧密配合，不会发生相对转动。腰尾主轴15两侧的曲柄(腰部曲柄16、尾部曲柄19)之间的角度不同，则本发明仿生海豚推进机构的相位差不同，其运动输出曲线不同。

本发明的第二驱动装置设置于腰部前舱模块2内部，第二驱动装置用于将第一驱动装置第一端的往复运动传递至腰部后舱模块3。具体地，参阅图5，腰部前舱模块2包括腰部浮体材料22、腰关节壳体密封盖23、第四传动机构。其中，第二驱动装置包括第四传动机构，第四传动机构主要包括第一传动轴24、第一传动轴支撑座25、腰部摆动壳体26和摆动套筒27，第一传动轴24通过第一传动轴支撑座25安装于基座7，第一传动轴24与腰尾主轴15平行设置，且第一传动轴24背离腰尾主轴15设置于基座7。第一传动轴24的一端通过花键与第二传动机构的腰部摇杆18连接，另一端通过花键与腰部摆动壳体26连接，摆动套筒27一端与腰部摆动壳体26连接，另一端与腰部后舱模块3连接，从而带动腰部后舱模块3实现上下摆动。可以理解的是，腰尾主轴15转动一圈本发明仿海豚推进机构即摆动一周期，因此腰尾主轴15上可设置角度传感器，通过检测腰尾主轴15的转动角度即可得知当前时刻下，腰部后舱模块3和尾部模块4的摆动角度，即当前时刻下本发明仿海豚推进机构的姿态。

进一步地，参阅图7，本发明的腰部前舱模块壳体44的结构图如图7所示，腰部前舱模块壳体44靠近腰部后舱模块3的端部设置有摆动槽45，摆动套筒27的摆动幅度小于摆动槽45，摆动槽45可用于辅助限制摆动套筒27的往复移动即摆动幅度，避免本发明仿生海豚机构运动角度过大，影响机动性。同时腰部前舱模块壳体44、腰部后段模块壳体在靠近彼此的端部均设置有弧形结构，两个弧形结构相互匹配且同心设置，以使得两个壳体相互滑动配合。

参阅图11和图12，本发明的第一驱动装置的第二输出端通过第三驱动装置与尾部模块4连接，第三驱动装置用于将往复运动传递至尾部模块4。

在本发明的优选实施例中，腰部后舱模块3主要包括腰部舱体30和第三驱动装置。第三驱动装置包括第五传动机构和第六传动机构，如图5所示，第五传动机构包括第二传动轴28和第二传动轴支撑座29；第二传动轴28安装于第二传动轴支撑座29内，第二传动轴28一端通过花键与第三传动机构的尾部摇杆21连接，另一端与第六传动机构连接，从而将腰尾电机8的动力传递到腰部后舱模块3。第六传动机构为连杆机构，连杆机构可相对于本发明仿海豚推进机构的背中线倾斜设置，或沿本发明仿生海豚推进机构的背中线设置，当连杆机构相对于本发明仿海豚推进机构的背中线倾斜设置时，第六传动机构与尾部摇杆21同端设置，连杆机构长度可调，以调节尾部模块相对于腰部后舱模块的摆动相位差。当连杆机构沿本发明仿生海豚推进机构的背中线设置时，参阅图11和图12，第六传动机构穿过摆动套筒27且具有延伸端，该延伸端与尾部模块连接。

具体地，连杆机构包括平行设置的第一摇杆31和第二摇杆32，以及平行设置的第一连杆34和第二连杆35，第一摇杆31、第一连杆34、第二摇杆32、第二连杆35首尾顺次铰接构成平行四边形；在本发明的优选实施例中，第一连杆34和第二连杆35均穿过摆动套筒27，即其能够伴随摆动套筒27同步摆动。在一些优选实施例中，该连杆机构还包括第三摇杆33，其两端分别与第一连杆34和第二连杆35的中部连接，以便于提高该平行四边形连杆机构的强度和稳定性。

进一步地，第一摇杆31中部设置有第一连接部，第二传动轴28设置有第二连接部，第一摇杆31通过第一连接部装设于第二连接部，第二摇杆32中部设置有第一装配部，尾部模块4的传动轴设置有第二装配部，第二摇杆32通过第一装配部装设于第二装配部；第一摇杆31、第二摇杆32的转动面分别垂直于第一驱动装置的第二输出端、尾部模块4的传动轴的轴向。

第一驱动装置的第二输出端驱动第一摇杆31在一定角度内往复转动，以通过第二摇杆32带动尾部模块4在一定角度内往复转动。具体而言，第一摇杆31中部通过花键与第五传动机构中第二传动轴28连接，第一摇杆31两侧与第一连杆34和第二连杆35连接，从而带动第二摇杆32摆动，第二摇杆32中部通过花键与尾部模块4的传动轴连接，从而将腰尾电机动力传递到尾部模块。

尾部模块4包括尾部壳体36、尾部浮体材料37、第四驱动装置和尾鳍38，第四驱动装置包括第七传动机构，第七传动机构主要包括第三传动轴39、第三传动轴支撑座40、过渡块41、摆动杆42摆动杆和尾鳍，摆动杆与38尾鳍连接，其中，第三传动轴39安装于在第三传动轴支撑座40内，第三传动轴39的中间段通过花键与第六传动机构的第二摇杆32连接，第三传动轴39的两端分别通过花键与两个过渡块41连接，过渡块41通过锥型面与摆动杆42连接，摆动杆42与尾鳍38连接，从而带动尾鳍38实现往复摆动。

优选地，摆动杆42为l形构件，两个摆动杆42一端通过过渡块41与第三传动轴39连接，另一端与尾鳍38连接；摆动杆42与过渡块41的连接端设置有若干个沿第三传动轴39周向均匀分布的且凹面一致的弧形轨道43，过渡块41上设置有与弧形轨道43一一对应配合的若干个滑动转动部，当第三传动轴39往复转动时，在第三传动轴39的带动下，过渡块41的滑动转动部能够在弧形轨道43内往复滑动，以带动尾鳍38往复摆动。弧形轨道43可以调整摆动杆42与过渡块41的相对位置，从而实现尾鳍38与腰部后舱模块3相对位置的调整，尾鳍38采用仿豚鲸类尾鳍产生较大的推进力。

可以理解的是，上述腰尾基座模块1、腰部前舱模块2、腰部后舱模块3、尾部模块4中的连杆通过开槽的方式减轻重量，通过加强筋的方式提高其强度。

上述本申请实施例中的技术方案中，至少具有如下的技术效果及优点：

本发明的仿海豚推进机构，通过平面连杆机构实现关节往复运动，可以实现较远距离运动的传递，同时可以传递较大的扭矩，具有较强的实用性。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

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